专题五密度特殊测量
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密度的特殊测量纵观多年的中考试卷,密度是中考的一个重点,同时又是中考的热点,密度的考查主要以操作性的实验题型出现,在考查知识的同时兼顾实验操作技能的考查,按照教科书,根据密度的计算公式ρ=m/v,利用天平和量筒,分别测出被测物的质量m和体积v,则可算出被测物的密度,这是最基本的测定物质密度的方法。
近年来的中考试题,则往往是天平、量筒不会同时具备,此时只要适当有些辅助器材,同样可以完成测定物质的密度,现将几种测定物质密度的特殊方法提供如下:一、测定液体的密度1、有天平、无量筒辅助器材:盛装液体的容器(如玻璃杯)、足够的水。
步骤:(1)用天平测定玻璃杯的质量m1;(2)将玻璃杯盛满水测出杯和水的质量m2,则玻璃杯的容积v杯=v水=(m2-m1/ρ水;(3)将杯内水倒尽盛满待测液体,则v液=v杯=v水,用天平测出杯和液体的质量m3;则被测液体的密度为:ρ液=m液/v液=(m3-m1)ρ水/(m2-m1该方法主要是利用水的密度找体积,同时抓住体积为一定值进行测量。
2、有量筒、无天平辅助器材:盛装液体的容器如小杯子(直径小于量筒直径)、足够的水。
步骤:(1)在量筒内盛适量的水,将空杯放入量筒内漂浮,记下此时量筒内水面到达的刻度v1;(2)将适量待测液体倒入杯内(杯漂浮),记下此时量筒内水面到达的刻度v2;则被测液体的重:G液=F浮=ρ水g(v2-v1 m液=G液/g=ρ水(v2-v1(3)将量筒内水倒尽,再将杯内液体倒入量筒内测出体积为v液;则被测液体的密度:ρ液=(v2-v1)ρ水/v液。
该法重在利用漂浮找质量(F浮=G物漂浮)。
3、无量筒、无天平(1)辅助器材:较大柱形容器、大小玻璃杯各一个(直径小于柱形容器直径)、足够的水、刻度尺。
步骤:①在柱形容器内盛入适量的水,将大杯放入水面漂浮,用刻度尺测出此时容器内水面到达的高度h1;②用小杯盛满水倒入大杯内(大杯仍漂浮),测出此时容器内水到达的高度h2,设柱体容器的底面积为s;则小杯的容积v杯=v排=s(h2-h1;③将大杯内水倒尽,用小杯盛满待测液体;则v液=v杯,将液体倒入大杯放入柱形容器内(大杯仍漂浮)测出此时容器内水面到达的高度h3;则:G液=F浮=ρ水gs(h3-h1 m液=ρ水s(h3-h1被测液体的密度ρ液=(h3-h1ρ水/(h2-h1该方法主要抓柱形容器横截面是定值找体积,利用漂浮找质量。
《特殊方法测密度》讲义一、引言密度是物质的一种重要特性,它反映了物质的质量与体积的关系。
在物理学和实际生活中,准确测量物质的密度具有重要意义。
通常情况下,我们可以通过测量物体的质量和体积,然后利用密度的定义式(密度=质量 ÷体积)来计算其密度。
但在某些特殊情况下,直接测量质量和体积可能存在困难,这时就需要采用一些特殊的方法来测量密度。
二、测量液体密度的特殊方法1、等体积法当只有一个量筒,而没有天平测量液体质量时,可以使用等体积法。
步骤如下:(1)在量筒中倒入适量的液体,读出其体积 V₁。
(2)将量筒中的部分液体倒入空烧杯中,读出量筒中剩余液体的体积 V₂。
(3)用天平测出烧杯中液体的质量 m。
(4)则液体的密度ρ = m ÷(V₁ V₂) 。
2、等质量法当只有天平,没有量筒测量液体体积时,可以使用等质量法。
步骤如下:(1)用天平测出空烧杯的质量 m₁。
(2)在烧杯中倒入适量的液体,用天平测出烧杯和液体的总质量m₂。
(3)将烧杯中的液体倒入另一个完全相同的空烧杯中,使两个烧杯中的液体质量相等。
(4)用天平测出此时装有液体的烧杯的质量 m₃。
(5)则液体的密度ρ =(m₂ m₁) ÷(m₃ m₁) × ρ水(其中ρ水为水的密度)。
三、测量固体密度的特殊方法1、浮力法对于密度大于水且形状不规则的固体,可以利用浮力来测量其密度。
步骤如下:(1)用弹簧测力计测出固体在空气中的重力 G。
(2)将固体浸没在水中,读出弹簧测力计的示数 F。
(3)根据浮力公式 F浮= G F,求出固体受到的浮力。
(4)根据阿基米德原理 F浮=ρ水 gV排,可求出固体的体积 V= V排= F浮 ÷(ρ水 g) 。
(5)固体的密度ρ = G ÷(gV) 。
2、标记法对于外形规则但体积较大的固体,如长方体砖块,可以使用标记法。
步骤如下:(1)在量筒中倒入适量的水,记下水的体积 V₁。
《特殊方法测密度》讲义一、密度的概念在物理学中,密度是物质的一种特性,它表示单位体积内物质的质量。
密度的计算公式为:密度(ρ)=质量(m)÷体积(V)。
了解密度的概念对于我们掌握测量密度的方法至关重要。
不同的物质通常具有不同的密度,通过测量物质的密度,我们可以鉴别物质的种类,还能在生产和生活中解决许多实际问题。
二、常规测量密度的方法在一般情况下,我们测量密度的常规方法是先用天平测量物体的质量 m,然后通过量筒测量物体的体积 V,最后根据公式计算出密度ρ。
但在某些特殊情况下,这种常规方法可能无法使用,或者使用起来不太方便,这就需要我们掌握一些特殊的测量密度的方法。
三、特殊方法测固体密度1、测量密度大于水且形状规则的固体密度对于密度大于水且形状规则(如长方体、圆柱体等)的固体,我们可以用直尺测量其长、宽、高或直径、高度等尺寸,然后计算出体积。
再用天平测量其质量,最后通过密度公式算出密度。
例如,要测量一个长方体铁块的密度。
我们用直尺测量出铁块的长、宽、高分别为 5 厘米、3 厘米、2 厘米,那么铁块的体积 V = 5×3×2 =30 立方厘米。
用天平称出铁块的质量为 270 克。
则铁块的密度ρ =270÷30 = 9 克/立方厘米。
2、测量密度大于水且形状不规则的固体密度对于密度大于水且形状不规则的固体,我们可以采用“排水法”来测量其体积。
具体操作是:先在量筒中倒入适量的水,读出此时量筒中水的体积V₁。
然后将固体浸没在水中,读出此时量筒中水和固体的总体积V₂。
固体的体积 V = V₂ V₁。
再用天平测量固体的质量 m,最后通过密度公式算出密度。
比如,要测量一块形状不规则的石头的密度。
在量筒中倒入 50 毫升的水,将石头浸没在水中,此时量筒中水和石头的总体积为70 毫升,则石头的体积 V = 70 50 = 20 立方厘米。
用天平称出石头的质量为50 克。
所以石头的密度ρ = 50÷20 = 25 克/立方厘米。
《特殊方法测密度》讲义一、密度的概念及常规测量方法在物理学中,密度是物质的一种特性,它等于物体的质量与体积的比值。
用公式表示就是:ρ = m / V ,其中ρ表示密度,m 表示质量,V 表示体积。
常规测量密度的方法,通常是先用天平测量物体的质量 m,然后再用量筒通过排水法测量物体的体积 V,最后通过计算得出密度。
但在某些情况下,这种常规方法可能会受到限制,这就需要我们掌握一些特殊的测量密度的方法。
二、特殊方法测固体密度(一)缺天平测固体密度1、有量筒,无量筒如果只有量筒,没有天平,我们可以想办法利用浮力的原理来测量固体的密度。
例如,对于一个密度大于水的固体,我们可以先在量筒中装入适量的水,记录此时水的体积 V1。
然后将固体浸没在水中,记录此时水和固体的总体积 V2。
则固体的体积 V = V2 V1。
接下来,找一个能漂浮在水面上的容器(如小塑料盒),先将容器漂浮在量筒中的水面上,记录此时量筒中水面的刻度 V3。
然后将待测固体放在容器中,此时容器会下沉一些,再次记录水面的刻度 V4。
那么固体的质量 m 就等于排开的水的质量,即 m =ρ水(V4 V3)。
最后,根据密度公式ρ = m / V ,就可以计算出固体的密度。
2、有弹簧测力计,无量筒如果有弹簧测力计但没有量筒,我们可以利用称重法来测量固体在水中受到的浮力,从而计算出固体的体积。
首先,用弹簧测力计测出固体在空气中的重力 G。
然后将固体浸没在水中,读出弹簧测力计的示数 F。
则固体在水中受到的浮力 F浮=G F。
根据阿基米德原理 F浮=ρ水 g V排,可得固体的体积 V = V排= F浮/(ρ水 g)=(G F)/(ρ水 g)。
最后,再用弹簧测力计测出固体的重力 G,根据 m = G / g 求出固体的质量,进而计算出固体的密度。
(二)缺量筒测固体密度1、有天平,无量筒当有天平但没有量筒时,我们可以通过水的密度已知这一条件,利用等体积的水和固体的质量关系来计算固体的体积。